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MCU國產(chǎn)化 – 人間正道是滄桑

發(fā)布時(shí)間:2022-03-17作者來源:薩科微瀏覽:1403

自華為事件以后的很長一段時(shí)間,中國半導(dǎo)體行業(yè)就一直很火熱,一方面緣于政策扶持,另一方面也是供需市場(chǎng)需求的自然發(fā)酵,加速了國產(chǎn)半導(dǎo)體在各領(lǐng)域遍地開花。近期清華大學(xué)微電子學(xué)研究所所長、中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長魏少軍教授在全球CEO雙峰會(huì)上做了《人間正道是滄桑,關(guān)于大變局下的戰(zhàn)略定力》的演講,指出當(dāng)前國內(nèi)半導(dǎo)體的發(fā)展,應(yīng)該回歸以產(chǎn)品為中心的思維,重新審視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)五大板塊:設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、裝配和材料上的差距,一定要尊重產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律,平衡資源,平衡發(fā)展,避免急功近利冒進(jìn)式的發(fā)展。



以常用的MCU單片機(jī)產(chǎn)品來看,因?yàn)閺氖謾C(jī)周邊消費(fèi)類產(chǎn)品、小家電到工業(yè)類電機(jī)控制、汽車電子、無線通訊、物聯(lián)網(wǎng),甚至人工智能,在中國都有大量的開發(fā)團(tuán)隊(duì)和配套支持體系,同時(shí)中國也擁有最為廣泛的消費(fèi)群體和應(yīng)用場(chǎng)景,基于上述因素,單片機(jī)在國內(nèi)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)更加明顯,也造就了不少本土單片機(jī)明星企業(yè)!



中國市場(chǎng)雖然在不斷擴(kuò)大,但是對(duì)標(biāo)海外品牌,國產(chǎn)MCU在產(chǎn)品形態(tài)、市場(chǎng)份額和技術(shù)先進(jìn)性上,還有不小差距。



2020年,預(yù)計(jì)國產(chǎn)MCU廠商的銷售額將達(dá)到148億元人民幣,占整個(gè)中國MCU市場(chǎng)的55%。目前國內(nèi)MCU廠商主要在消費(fèi)電子、智能卡和水電煤氣儀表等中低端應(yīng)用領(lǐng)域競爭,但在市場(chǎng)潛力大且利潤比較高的領(lǐng)域,比如工業(yè)控制、汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng),仍被國外的MCU廠商所壟斷!

亞太區(qū)Y2019單片機(jī)業(yè)績排名如下:



從2020年全球MCU市場(chǎng)份額來看,32位MCU將占據(jù)62%,16位占比23%,4/8位占比15%;而從國內(nèi)MCU應(yīng)用市場(chǎng)來看,之前仍以8位MCU為主,但是隨著終端產(chǎn)品不斷升級(jí),同時(shí)伴隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)于運(yùn)算能力和低功耗的強(qiáng)烈需求, 加之兩者的平均售價(jià)正逐步縮小差距,32位MCU一定會(huì)迎來爆發(fā)式的增長!


另外,華為事件雖然造成了一些負(fù)面影響,但卻間接帶動(dòng)了“國產(chǎn)替代”熱,為國內(nèi)MCU廠商創(chuàng)造了大好商機(jī)。預(yù)計(jì)到2023年國內(nèi)MCU廠商的出貨量將增長到256億元,其中在消費(fèi)電子MCU市場(chǎng)的占比將達(dá)到86%!

以下是電子工程專輯在2020年8月整理的30家國內(nèi)MCU廠商的基本信息及統(tǒng)計(jì)分布圖



上市公司:12家,其中包括2家在新三板上市,以及3家上市公司的子公司

總部:上海10家、深圳7家、北京3家、珠海3家、蘇州2家,青島、南京、杭州、重慶和安徽蕪湖各1家



從內(nèi)核架構(gòu)上看,Arm 架構(gòu)仍為主流,占比超過55%,不過,隨著政策扶持和市場(chǎng)推進(jìn)的深入,RISC-V 比例也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

我們收集整理了部分典型國產(chǎn)MCU廠家產(chǎn)品對(duì)比,由此也可以看出各廠家依據(jù)自身技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),在電子消費(fèi)類、物聯(lián)網(wǎng)、新基建和汽車電子等不同行業(yè)的長遠(yuǎn)布局。


兆易創(chuàng)新

股票代碼 603986


早在2013年4月,兆易創(chuàng)新就推出了國內(nèi)[敏感詞]基于Arm Cortex-M3內(nèi)核的32位MCU。經(jīng)過近7年多的持續(xù)開拓,目前兆易創(chuàng)新在基于Arm內(nèi)核的MCU產(chǎn)品上已經(jīng)有了24條完整的產(chǎn)品線,有超過300款可選型號(hào),具有高性能、系列間兼容、工業(yè)級(jí)可靠性和開發(fā)簡易等特點(diǎn)。根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù)顯示,截至2017年5月,兆易創(chuàng)新的32位MCU出貨已經(jīng)累計(jì)突破1億片,截至2020年6月這一數(shù)字已經(jīng)突破了4億片。



2019年8月,兆易創(chuàng)新還推出了全球首顆基于RISC-V內(nèi)核的通用MCU:GD32V系列,新品首批提供了14個(gè)型號(hào),包括QFN36、LQFP48、LQFP64和LQFP100等4種封裝類型選擇,并完整保持了與現(xiàn)有產(chǎn)品在軟件開發(fā)和引腳封裝方面的兼容性。GD32V系列MCU在[敏感詞]主頻下的工作性能可達(dá)153 DMIPS,CoreMark測(cè)試也取得了360分的優(yōu)異表現(xiàn),相比GD32 Cortex-M3內(nèi)核的GD32F103性能提升15%的同時(shí),動(dòng)態(tài)功耗降低了50%,待機(jī)功耗更降低了25%。

未來,GD32 MCU后續(xù)的市場(chǎng)產(chǎn)品會(huì)朝著:無線連接、超低功耗和汽車級(jí)產(chǎn)品三大領(lǐng)域發(fā)展。

無線連接

Y2020

● IOT WiFi

● BT+BLES.x+WiFi多模

● Sub 1GHz多模

● UWB

超低功耗

Y2021

● 電池供電設(shè)備

● 便攜式設(shè)備

● 可穿戴設(shè)備

汽車級(jí)產(chǎn)品

Y2022

● 汽車級(jí)產(chǎn)品認(rèn)證

● 車身控制系統(tǒng)

● 輔助駕駛系統(tǒng)


芯??萍?/strong>

股票代碼 688595


芯??萍棘F(xiàn)在產(chǎn)品主要面向4個(gè)領(lǐng)域:1)是健康測(cè)量和醫(yī)療類的產(chǎn)品;2)是人機(jī)交互產(chǎn)品;3)電信號(hào)測(cè)量、電源管理控制產(chǎn)品;4)智能家居的傳感器產(chǎn)品。芯??萍家訟DC起家,深耕ADC領(lǐng)域17年,在MCU領(lǐng)域也有12年積累,其未來核心創(chuàng)新仍將圍繞ADC+MCU雙平臺(tái),為物聯(lián)網(wǎng)提供各種低功耗、小尺寸、高精度和高性能信號(hào)鏈產(chǎn)品!


靈動(dòng)微電子

自2011年3月成立至今,靈動(dòng)微電子已經(jīng)成功完成數(shù)百余MCU產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及推廣,靈動(dòng)微電子目前已批量供貨的基于ARM Cortex-M0及Cortex-M3 內(nèi)核的MCU產(chǎn)品包括:針對(duì)通用高性能市場(chǎng)的MM32F系列,針對(duì)超低功耗及安全應(yīng)用的MM32L系列,具有多種無線連接功能的MM32W系列,電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制專用的MM32SPIN系列,以及OTP型的MM32P系列等,以滿足客戶及市場(chǎng)多領(lǐng)域、多層次的豐富應(yīng)用場(chǎng)景需求。



靈動(dòng)微電子除了關(guān)注傳統(tǒng)消費(fèi)類電子市場(chǎng),也持續(xù)在電機(jī)控制市場(chǎng)加強(qiáng)投入,可以參考靈動(dòng)微市場(chǎng)總監(jiān):黃致愷先生,在2020年第15屆深圳電機(jī)技術(shù)研討會(huì)上的分享:http://news.ifeng.com/c/7ysBnANAD39,詳細(xì)解答了:電機(jī)控制主流方案和電機(jī)能耗等重點(diǎn)問題。




航順芯片


航順芯片2014年成立于深圳,軟硬件全兼容進(jìn)口MCU,作為其一大優(yōu)勢(shì),航順提供了最快切入市場(chǎng)的低成本MCU產(chǎn)品。近期推出的HK32F030M這一款32 位MCU居然終端用戶價(jià)格做到低于1元人民幣,終于實(shí)現(xiàn)了32位機(jī)替代中高端8位/16位MCU的一個(gè)最艱難突破口!HK32F030M不僅價(jià)格低,而且擁有48M主頻,10萬次擦寫次數(shù)等,可廣泛應(yīng)用于血氧儀、電機(jī)、吊扇燈、空調(diào)冰箱控制器等產(chǎn)品!



未來,航順芯片不但在通用MCU領(lǐng)域發(fā)力,更圍繞國家新基建,萬物物聯(lián)5G大數(shù)據(jù)等市場(chǎng)熱點(diǎn),陸續(xù)在高端及專用SOC領(lǐng)域推出新型產(chǎn)品。


比亞迪半導(dǎo)體


比亞迪半導(dǎo)體有限公司前身為深圳比亞迪微電子有限公司,成立于2004年。目前,比亞迪半導(dǎo)體主要業(yè)務(wù)覆蓋功率半導(dǎo)體、智能控制IC、智能傳感器及光電半導(dǎo)體的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,擁有包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試和下游應(yīng)用在內(nèi)的一體化經(jīng)營全產(chǎn)業(yè)鏈。比亞迪半導(dǎo)體認(rèn)為MCU芯片作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心,是汽車從電動(dòng)化向智能化深度發(fā)展的關(guān)鍵。憑借在汽車行業(yè)的沉淀,2007年比亞迪半導(dǎo)體進(jìn)入了MCU領(lǐng)域,從工業(yè)級(jí)MCU開始,堅(jiān)持性能與可靠性的雙重路線,發(fā)展到現(xiàn)在擁有工業(yè)級(jí)通用MCU芯片、工業(yè)級(jí)三合一MCU芯片、車規(guī)級(jí)8位MCU芯片、車規(guī)級(jí)32位MCU芯片以及電池管理MCU芯片等系列產(chǎn)品。截至目前,比亞迪半導(dǎo)體車規(guī)級(jí)MCU已經(jīng)裝車突破500萬顆,MCU累計(jì)出貨超20億顆,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)MCU在市場(chǎng)上的重大突破。 




中國是全球[敏感詞]大汽車產(chǎn)銷國,也擁有全球[敏感詞]車用MCU市場(chǎng)。目前平均一輛車上會(huì)用到100顆左右的MCU,這樣估算下來,我國車用MCU市場(chǎng)總量約為20億顆,市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)數(shù)百億元。汽車新四化(電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化)的興起,對(duì)于MCU的需求會(huì)進(jìn)一步增長。

除了與海外品牌對(duì)標(biāo)價(jià)格、產(chǎn)品性能、技術(shù)服務(wù)、物流響應(yīng)等綜合實(shí)力以外,編者認(rèn)為國產(chǎn)半導(dǎo)體還需要持續(xù)加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)和內(nèi)容完善。以STM32為例,ST為各系列產(chǎn)品提供了從硬件、軟件開發(fā)工具等完善的生態(tài)系統(tǒng),以從配置、開發(fā)、燒錄到跟蹤的一站式開發(fā)平臺(tái),構(gòu)建無縫的開發(fā)流程,見下圖。



同時(shí), ST還通過中國大學(xué)計(jì)劃、官網(wǎng)/官微等線上平臺(tái)、在線培訓(xùn)等多層次的資源支持,培養(yǎng)了大批潛在用戶群。



此外,ST還通過合作伙伴計(jì)劃為合作伙伴發(fā)揮創(chuàng)造力提供便利,讓客戶更容易接觸到更多開發(fā)資源。創(chuàng)芯工坊就是生態(tài)合作伙伴里的其中一份子,為大家提供固件加密和安全燒錄產(chǎn)品和服務(wù)。第三方合作伙伴不僅提供硬件開發(fā)板、調(diào)試器和燒錄器等硬件資源,也提供程序固件服務(wù)(固件加密、固件安全燒錄、固件云燒錄等),最終實(shí)現(xiàn)ST、合作伙伴和客戶三方共贏。



“人間正道是滄?!背鲎?949年毛澤東所作《七律·人民解bai放軍占領(lǐng)南京》,他在北平香山雙清別墅得知4月23日人民解放軍占領(lǐng)南京的捷報(bào),心情振奮,寫下的這首詩。

原文如下:

鐘山風(fēng)雨起蒼黃,百萬雄師過大江。

虎踞龍盤今勝昔,天翻地覆慨而慷。

宜將剩勇追窮寇,不可沽名學(xué)霸王。

天若有情天亦老,人間正道是滄桑。

事物不斷的向前發(fā)展更新變化,這是必然的規(guī)律!中國坐擁全球[敏感詞]的消費(fèi)市場(chǎng),具有天然的市場(chǎng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì),也擁有優(yōu)秀的行業(yè)從業(yè)人員,基于此,國內(nèi)MCU產(chǎn)業(yè)還需要一段很長的路要走,不可急于求成,不可一味考慮彎道超車和走捷徑,得走“正道”,方得正果!


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